让北大学生气愤的是，这样一位师长，竟被高层弹压，被迫辞职离京。北大学生上书，要求下令挽留。马寅初、李大钊、哲学系教授马叙伦，一同去教育部请愿。如果教育部不全力挽留蔡校长，北大教师“将一致辞职”。教育部顺应民意，明文挽留蔡元培。蔡元培复电民国政府，强调对学生不可以镇压，否则绝不返校。
学潮本已平息，邓中夏和地质系学生高君宇，又组建起“北京市中等以上学校学生联合会”，号召抵制日货，把学潮推向新高。5月17日，外省学生上街游行，声援北京。19日，北京25000名学生再次总罢课，四处演讲，抵制日货，还组织起“护鲁义勇队”。
学潮在全国迅速蔓延，许德珩率同学南下天津、济南、南京、上海。5月21日，各地学联代表在上海龙华体育场开群众大会，北大代表说，“孙中山先生的革命，仅仅把大清门的牌匾换作中华门，这样的革命不算彻底，我们这次，要做彻底的革命”。恰好，孙文从广东负气出走，刚刚抵达上海，他告诉北大学生，“我所领导的革命，倘早有你们这样的同志参加，定能成功”。
6月3日，北大有大批学生走上街头，进行演讲。反动当局出动了军警进行大逮捕，第一天就有178人被捕，其中十之七八，是北大学生。第二天有更多的学生走向街头进行讲演，向群众做宣传。这一天，北洋政府出动了马队，对学生队伍进行冲击，有七八百学生又被逮捕。但是北大学生斗争也很英勇。第三天，又有更多的学生走向街头。
——北大原副校长沙建孙
6月11日，已被北大抛弃的陈独秀，来到前门外，跑上新世界游艺场3层，散发《北京市民宣言》。当晚，警察突然闯进北池子箭杆胡同9号，抄了陈独秀的家，逮捕了陈独秀。长沙学运领袖毛泽东在《湘江评论》上发表《陈独秀被捕及营救》，说陈独秀被捕，“无非是为着赛因斯和德莫克拉西”，他盛赞陈独秀是“思想界明星”，具有“至高至贤精神”。
全国引起了很大的震动，首先是上海的六七万工人自动投入斗争，全国有20多个城市，工人罢工，商人罢市，学生罢课，这样就形成了一个广大的群众运动的声势。
——北大原副校长沙建孙
6月10日，徐世昌总统在曹汝霖、章宗祥、陆宗舆毫不知情的情况下，“批准”他们辞职。23日，徐世昌会见各界代表，山东代表声泪俱下，说“自济南启程时，山东父老兄弟姐妹皆环跪车站，叮嘱代表请求不遂，不得生还”。后来做了全国政协副主席的屈武，当时是陕西请愿学生代表。他曾慷慨陈词，说到痛心处，跪地痛哭，以头触地，鲜血直流。徐世昌当即宣布，他已电令巴黎，从缓签约。
1919年6月28日，陆徵祥拒绝在《凡尔赛对德和约》上签字，山东权益案暂时悬留。
老北大的校庆日，是12月17日，1953年以后，才改成5月4日，这无非是因为北大发起了五四学潮。把一座著名学校的生日，改成另一个日子，不一定合理，但它至少可以说明，五四学潮对北大的重要性。换句话说，没有五四学潮，北大的社会影响不会那么大。
